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Elastic High Performance Computing:實踐教程概覽

更新時間:Oct 11, 2024

典型行業應用樣本

實踐教程

主要內容

使用LAMMPS軟體進行工業模擬

LAMMPS是一款經典分子動力學軟體,其包含的勢函數可用於固體材料(金屬、半導體)、軟物質(生物大分子,彙總物)、粗粒化或介觀尺度模型體系。本教程介紹如何使用E-HPC叢集運行LAMMPS開源模擬軟體,以3d Lennard-Jones melt模型進行工業模擬,並通過可視化的方式查看模擬結果。

使用Intel oneAPI編譯運行LAMMPS

E-HPC叢集整合了Intel oneAPI工具包,該工具包結合HPC軟體使用,可以加快構建跨架構應用程式。本教程以LAMMPS軟體為例,介紹如何在E-HPC叢集下使用Intel oneAPI編譯並運行LAMMPS。

使用GROMACS進行分子動力學類比

GROMACS是一款通用軟體,用於對具有數百萬顆粒子的系統進行基於牛頓運動方程的分子動力學類比,主要用於生物化學分子,如蛋白質、脂質等具有多種複雜鍵合相互作用的核酸分析。本教程以GROMACS軟體為例介紹如何在E-HPC上進行分子動力學類比。

使用WRF軟體進行氣象類比計算

WRF採用新一代中尺度天氣預報模式,是氣象行業廣泛應用的開源氣象類比軟體。它為研究大氣過程提供了大量選項,並可以在多種計算平台運行。本教程介紹如何使用E-HPC叢集運行WRF軟體進行氣象類比計算。

使用OpenFOAM軟體進行流體力學模擬計算

OpenFOAM是對連續介質力學問題進行數值計算的軟體。可進行資料預先處理、後處理和自訂求解器,常用於計算流體力學領域。本教程介紹如何使用E-HPC叢集運行OpenFOAM進行流體力學模擬計算。

使用AutoDock Vina軟體進行藥物篩選

分子對接(Molecular docking)是虛擬藥物篩選中的關鍵環節。AutoDock Vina作為一款開源的分子對接軟體,具有速度快、演算法準確等優點,特別適用於搭建基於分子對接的虛擬篩選。本教程介紹如何使用E-HPC叢集運行AutoDock Vina進行藥物篩選。

使用Schrodinger軟體計算分子結構

Schrodinger基於物理學的計算平台,整合了用於預測建模、資料分析的差異化解決方案,以實現對化學空間的快速探索,主要應用於藥物發現,以及航空航天、能源、半導體和電子顯示器等不同領域的材料科學。本教程介紹如何使用E-HPC叢集運行Schrodinger軟體來計算分子結構。

測試和提升E-HPC叢集效能

實踐教程

主要內容

使用HPL測試E-HPC浮點效能

HPL(The High-Performance Linpack Benchmark)是測試高效能運算叢集系統浮點效能的基準。HPL通過對高效能運算叢集採用高斯消元法求解一元N次稠密線性代數方程組的測試,評價高效能運算叢集的浮點計算能力。本教程介紹使用HPL測試E-HPC叢集的浮點效能。

使用IMB軟體和MPI通訊庫測試E-HPC通訊效能

IMB(Intel MPI Benchmarks)用於評估HPC叢集在不同訊息粒度下節點間點對點、全域通訊的效率。MPI(Message Passing Interface)是支援多程式設計語言的並行計算通訊庫,具有高效能、大規模性、可移植性、可擴充性等特點。本教程以IMB軟體和MPI通訊庫為例介紹如何測試E-HPC叢集的通訊效能。

測試SCC叢集效能

Super Computing ClusterSCC具有無虛擬化損耗、高頻寬低延遲網路的優點,可以保證高效能運算和人工智慧、機器學習等應用的高度並行需求本教程介紹如何建立SCC叢集,並測試SCC叢集的相關效能。

關閉CPU超執行緒以提升叢集效能

E-HPC叢集的每個計算節點都是一台ECS執行個體,預設情況下,ECS執行個體均已開啟CPU超執行緒。在部分HPC情境下,可以關閉CPU超執行緒以獲得更好的效能表現。

建立和部署混合雲叢集

實踐教程

主要內容

混合雲主控模式最佳實務

以E-HPC雲上叢集將線下已有計算節點納入管理的情境為例,介紹混合雲主控模式叢集(SGE調度器,管理節點在雲上叢集)的部署方案。

混合雲代理模式最佳實務

以建立E-HPC代理模式的混合雲叢集,由線下已有叢集的管理節點代為管理的情境為例,介紹混合雲代理模式叢集(SGE調度器,管理節點在已有叢集)的部署方案。

其他

實踐教程

主要內容

通過後處理指令碼自訂部署擴容的計算節點

設定後處理指令碼後,E-HPC叢集上後續擴容的節點均會自動執行指定的後處理指令碼,可以滿足計算節點預部署的需求。通過後處理指令碼,您可以對計算節點做定製化操作,例如擴容的計算節點自動掛載ossfs、自動部署軟體環境等。

E-HPC叢集與Windows AD域使用者帳號互連

將線下AD域使用者體系與雲上E-HPC的叢集LDAP使用者帳號建立互連,使用一套使用者體系可以減少使用者帳號的管理和維護成本。本教程介紹域賬戶類型為LDAP的E-HPC叢集如何與Windows AD域建立互連。

接入自訂調度器

E-HPC提供了調度器外掛程式作為平台的外擴組件,在E-HPC現有調度器類型或版本不滿足當前業務時,您可以通過該外掛程式構建自訂調度器並接入E-HPC平台的能力。